PCR-DGGE分析技术在环境科学研究中的应用

随着分子生物学和遗传工程技术的迅速发展,现代生物技术在环境科学研究中的应用越来越广泛.笔者较系统地综述了多聚酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）分析技术的产生背景、基本原理和在环境科学中的应用现状,总结了该技术的优点和局限性,探讨其在环境科学中应用前景.     

水体微生物多样性PCR-DGGE分析方法的比较研究

PCR-DGGE法是一种分析微生物群落和微生物多样性的分子生物学技术.阐述了在应用PCR-DGGE分析水体微生物多样性研究当中进行优化菌体收集、DNA提取、凝胶染色的方法,结果表明:用过滤法收集菌体更具完整性,用CTAB法提取环境总DNA最佳,用16 h电泳更具可信度,银染法优于EB法.     

处理垃圾渗滤液复合式膜生物反应器中微生物群落结构的演变和分析

为了揭示复合式膜生物反应器中微生物群落结构多样性的演变过程,为改进工艺提供依据,分别3次从反应器混合液中和生物膜上采集样品并提取样品的微生物总DNA,然后使用V6-V8区引物对(GC968F/1492R)进行PCR扩增,最后用PCR扩增产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE).DGGE分析表明,在反应器运行初期微生物群落结构变化较大;在整个反应器运行过程中,微生物群落多样性较高;在该系统中,由于有生物填料的存在,可能存在厌氧微环境,所以在该反应器中可能存在短程脱氮和同步脱氮.在反应器运行约2个月时,出现的一些菌群是膜污染物产生和累积的主要因素.     

苯胺废水SBR工艺生物强化处理效能

应用生物强化技术,将实验室筛选出的高效苯胺降解菌投加到SBR反应器中,考察其经生物强化后对苯胺的去除效果,COD、氨氮、亚硝氮、硝氮的变化及微生物群落的演替规律.结果表明,生物强化系统可有效实现对苯胺的降解,系统达到稳定运行后,苯胺降解率为100%,COD的去除率为93%左右,氨氮的浓度随苯胺降解而升高.因水力滞留时间较短,并未驯化出亚硝化、硝化细菌.扫描电镜照片可以看出,系统稳定运行后,苯胺降解菌遍布于活性污泥上.此外,由PCR-DGGE图谱及相似性矩阵图可见,经16周期的运行,微生物群落种类、数量产生了明显的差异性,系统内微生物优势种群得到强化.     

微生物遗传学技术发展及其在环境工程中的应用

详细阐述了微生物遗传学的基本概念及其技术发展过程 ,特别介绍了微生物遗传技术在环境工程上的应用—利用微生物技术手段创建高效降解菌研究情况。     

生物强化技术在城市污水处理厂改造中的应用

针对城市污水处理厂排放水质标准的新要求以及水利用技术的发展,我国城市污水处理厂的升级改造工作已大面积展开。通过分析城市污水处理厂升级改造中容易发生的一些问题,重点论述了生物强化技术在污水处理系统深度处理中的优缺点,结合承德地区多家污水处理厂在建工程的实际调研,分析了该技术在城市污水处理厂改造过程中的应用前景。     

FISH技术在污水生物除磷脱氮研究中的应用

在简单介绍荧光原位杂交(FISH)的基本原理后,着重讨论了该技术在污水生物除磷、脱氮工艺中的应用现状、特点和前景.尽管污水生物除磷、脱氮工艺的宏观性能与微生物相的关系密切,但因缺乏适宜的检测技术,对工艺系统中微生物类型、数量和结构等了解还很不充分.研究表明:FISH技术能够为除磷菌、硝化菌的识别与再分类提供优越的检测手段;与聚合酶链反应(PCR)等其它技术相结合,可使FISH技术更具生命力.     

生物传感器及其在食品分析中的应用

论述了生物传感器的分类及其在食品分析中的应用，主要包括对食品成分、食品添加剂、农药和抗生素残留量、微生物和生物毒素、食品鲜度的分析检测。     

不同碳源强化生物除磷系统的PCR-DGGE分析

实验考察了不同碳源强化生物聚磷系统(EBPR)中的聚磷菌群,对3个不同碳源(1号实际生活污水、2号葡萄糖和3号乙酸钠)的序批式反应器(SBR)强化生物聚磷系统聚磷菌的16S rDNA特异性聚合酶链式反应(PCR)扩增产物进行了变形梯度凝胶电泳(DGGE)分析.结果表明,以生活污水为碳源的1号反应器具有数量最多的优势种群,而以葡萄糖和乙酸钠为碳源的2号、3号反应器的生物多样性较少.3个反应系统的微生物种群各有异同.具有除磷作用的未被培养细菌(条带3、4,AF527584、AF502204)为3个反应器所共有的生物量较多的优势种群,且其在以生活污水为碳源的1号反应系统中相对生物量最多.     

水体微生物多样性PCR-DGGE分析方法的比较研究

PCR-DGGE法是一种分析微生物群落和微生物多样性的分子生物学技术．阐述了在应用PCR-DGGE分析水体微生物多样性研究当中进行优化菌体收集、DNA提取、凝胶染色的方法，结果表明：用过滤法收集菌体更具完整性，用CTAB法提取环境总DNA最佳，用16h电泳更具可信度，银染法优于EB法．     

生物流化床在水处理工程中的研究与应用

综述了生物流化床技术用于沉淀污水的有机物氧化、硝化和反硝化的多项中试研究成果。在中试研究结果的基础上，提出了生物流化床的设计参数，总结了生物流化床反应器的实际运行效果和经验。同时，对生物流化床处理污染原水的效果进行了论述。     

化纤废水的厌氧生物处理研究

对化纤废水采用厌氧生物处理进行研究与分析，以总容积5L的反应器对废水分别进行静态（非连续进出水）和动态（连续进出水）试验。考察水力停留、浓度冲击和搅拌强度对出水水质的影响。     

化纤废水的厌氧生物处理研究

对化纤废水采用厌氧生物处理进行研究与分析,以总容积5 L的反应器对废水分别进行静态(非连续进出水)和动态(连续进出水)试验。考察水力停留、浓度冲击和搅拌强度对出水水质的影响。     

曝气生物滤池工艺在水处理中的应用

曝气生物滤池工艺是近年来备受关注的污水生物处理新技术，具有处理负荷高、停留时间短、出水水质好，占地面积省等优点．介绍了曝气生物滤池工艺的工作原理、历史沿革、各种池型和应用工艺，并以广东新会东郊污水处理厂为例，对曝气生物滤池的工艺设计、调试、运行等方面进行了探讨．     

废气生物处理

本文介绍废气的物理化学和生物化学处理方法的特性及其应用范围和处理成本。重点阐述生物处理工艺及其在降解疏水性和难降解挥发性化合物方面的进展。     

Application of multi-stage bio-filtration system for sewage treatment and analysis of the microbial community

The conventional fixed-bed biofilm process has disadvantages of easily blocked,high headloss and short operation cycle.For overcoming these disadvantages,a multi-stage biofilm reactor(MSBFR),in which the lightweight floating filter was dominant,was set up and operated.For detail investigation of the system when treating municipal wastewater,the succession characteristic of microbial community was analyzed by polymerase chain reaction(PCR)-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis(DGGE)method.The results showed that the process had high efficiency to removal COD,SS and NH4+-N.The concentration of COD,SS and NH4-N in effluent were maintained lower than 40 mg/L,5 mg/L and 2 mg/L even though the concentration of COD,SS and NH4+-N in influent were 232-663 mg/L,105-245 mg/L and 23.7-62.7 mg/L,respectively,and the empty bed retention time was 3 h.Furthermore,biofilm samples taken from the column 2nd in height were analyzed by PCR-DGGE.The result of PCR-DGGE analysis showed that the microbial community had a little change in height and the dominant groups were Paracoccus sp.,Lactobacillus delbrueckii,Pseudomonas sp.and Bacteroidetes bacterium.     

运用PCR-DGGE和克隆技术对串联附积床系统生物膜菌群的分析

采用PCR-DGGE﹑克隆等分子生物学手段研究了多级串联附积床同时硝化反硝化脱氮系统生物膜菌群的时间演变,并对生物膜菌群进行同源性分析和系统发育树构建,同时讨论了生物膜菌群对系统中有机物的去除及对同时硝化反硝化脱氮的贡献.结果表明,随着时间的推移,生物膜菌群发生了较大演变而且具有高度多样性.对DGGE图谱优势条带进行分析表明,优势菌群分为5个不同的细菌类群:β-变形菌类群(β-proteobacteria)﹑γ-变形菌类群(γ-proteobacteria)、未分类菌类群(unclassified bacteria)、α-变形菌类群(α-proteobacteria)、放线菌类群(Actinobacteria).β-变形菌类群不仅在数量上占有优势,而且在有机物的降解、营养物质的去除中起着重要作用.生物膜细菌中起硝化作用的主要是亚硝化单胞菌和硝化螺旋菌;起反硝化作用的主要是施氏假单胞菌.